Вчені розробили нову стратегію доставки агрохімікатів, що базується на 3D ієрархічних нанопестицидах, які забезпечують ефективне фолярне депонування та трансцентацію в рослинах.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Agropages.
Ефективна доставка агрохімікатів на листя рослин вимагає точного контролю над їхнім депонуванням і трансцентацією в рослинах. Натхненні природними системами, такими як біомолекулярне розпізнавання та везикулярний транспорт через клітинні мембрани, дослідники запропонували стратегію коасамблювання, обмежену гетероінтерфейсом (HICA). Ця стратегія використовує емульсійні інтерфейси для створення програмованих тривимірних (3D) ієрархічних нанопестицидних агрегатів, що значно підвищують біодоступність та ефективність активних інгредієнтів.
На молекулярному рівні, π–π стекінг між ліпофільним гербіцидом (оксіфлуорфеном, Oxy) та амфіфільними похідними альгінату, функціоналізованими азобензеном (Azo) та полідопаміном (PDA), сприяє формуванню двовимірних (2D) інтерфейсних наночастинкових плівок, які є шаблоном для росту 3D гнучких нанопестицидних систем. Ці структуровано упорядковані емульсії демонструють подвійну екологічну чутливість: фототермічне морфування, викликане NIR (808 нм) для адаптивного прилипання до листя, та ізомеризацію Azo під дією ультрафіолету (UV) (365 нм) для контрольованого вивільнення Oxy.
За допомогою багатомасштабної характеристики, що включає теорію функціоналу густини (DFT), молекулярну динаміку (MD), ультрафіолетово-видиму (UV–vis) спектроскопію, ізотермічну титраційну калориметрію (ITC) та конфокальну лазерну скануючу мікроскопію (CLSM), дослідження підтверджує програмовану супрамолекулярну збірку та ефективну трансцентацію в рослинах через кутикулярні та судинні шляхи. Отримані формуляції продемонстрували бажану стійкість до ударів на супергідрофобних поверхнях і досягли 100% смертності бур’янів завдяки контактно-трансцентаційному механізму дії.
Ця робота створює стійку платформу для інтелектуальної доставки агрохімікатів з адаптованою екологічною пристосованістю, пропонуючи універсальний шлях до прецизійного захисту рослин.